学べる地学

NEW地学基礎教室「雲のでき方」

うさぎさん
うさぎさん
雲ってどうやってできるんだろう?
空気塊くん
空気塊くん
雲のでき方を知るためには、まず雲の正体を知らねければならないよ。
うさぎさん
うさぎさん
雲ってわたあめみたいに乗れるのかな?
空気塊くん
空気塊くん
乗れないよ
うさぎさん
うさぎさん
!?

雲の正体

空に浮かぶ雲のことは、おそらくほとんどの人が毎日見ていると思います。
では、その雲は何でできているのでしょうか?

うさぎさん
うさぎさん
水蒸気かな?
空気塊くん
空気塊くん
NO

残念ですが、この答えは違います。
雲が水蒸気でできていると考えている人はとても多くいます。

空気塊くん
空気塊くん
水には氷・液体の水・水蒸気の3つの状態があるよね
うさぎさん
うさぎさん
うん
空気塊くん
空気塊くん
水蒸気は光を通過させてしまうので見ることができないんだ
空気塊くん
空気塊くん
だから目で見ることができる雲は水蒸気じゃないよ
うさぎさん
うさぎさん
ってことは、雲の正体は液体の水と氷なの?
空気塊くん
空気塊くん
そう!
雲は水滴や氷の粒の集まりだよ
雲の正体

水蒸気ではなく、水滴や氷の粒の集まり

水蒸気

つまり空気中で色々あって、水蒸気が水滴や氷の粒に姿を変えて雲ができています。

空気塊くん
空気塊くん
ここで大切なのが、水蒸気の性質を理解することだよ。

空気中に含むことができる水蒸気の量には限界があります。この限界の水蒸気の量は飽和水蒸気量と飽和水蒸気圧という数値で表します。

飽和水蒸気量とは

空気中に含むことができる最大の水蒸気の量のこと。
単位は\(g/{m}^3\)(グラム毎立方メートル)

飽和水蒸気圧とは

空気中に水蒸気が最大に含まれているときの、水蒸気の圧力のこと。
単位はhPa(ヘクトパスカル)

飽和水蒸気量と飽和水蒸気圧は対応しています。(どちらかが倍になれば片方も倍になります)

うさぎさん
うさぎさん
つまり数値や単位は違うけど、グラフにすると同じ形をとるってことだね

下の図のように飽和水蒸気量も飽和水蒸気圧も気温が上昇するほど量や圧力が増えます

図「気温と飽和水蒸気量(圧)の関係」
空気塊くん
空気塊くん
実際には飽和水蒸気圧を使うことが多いよ

※hPaのhは必ず小文字で、Pは大文字、aは小文字です。

雲のでき方

雲のでき方を説明していくために、まずこのGIFを見てみてください。

うさぎさん
うさぎさん
長っ!!
空気塊くん
空気塊くん
60枚くらいの画像を合わせて作ったらしいよ

雲ができるためには大きく、4つのポイントが存在します。

雲のでき方
  1. 空気塊が上昇する。
  2. 気圧が下がって空気塊が膨張する。膨張することによって空気塊の温度が下がる。
  3. 温度が下がることによって、空気の温度が露点を下回り、水蒸気が凝結する。
  4. 雲ができる。

1、空気塊が上昇する。

2、気圧が下がって空気塊が膨張する。膨張することによって空気塊の温度が下がる。

3、温度が下がることによって、空気の温度が露点を下回り、水蒸気が凝結する。

4、雲ができる。

要点まとめ

空気が上昇したら、雲ができる

空気塊くん
空気塊くん
ちなみに低気圧では空気が上昇しているよ
うさぎさん
うさぎさん
だから低気圧では雨が降りやすいんだね

※高気圧だと逆に空気が下降しているので雲がなくなって晴れになりやすいです。

うさぎさん
うさぎさん
空気が下降すると温度があがって液体の水は蒸発してしまうんだね。

十種雲形

ちなみに雲は形成される高度や特徴から10種類に分類され、十種雲形と呼ばれています。

空気塊くん
空気塊くん
積乱雲や乱層雲などだね
うさぎさん
うさぎさん
知ってる!
空気塊くん
空気塊くん
ちなみに乱という文字が入った雲は雨を降らせるよ
十種雲形雲の種類は10種類に分類した十種雲形について説明したページです。...
コラム

「空を見よう。本を読もう。」

雲については教科書でも書ききれないほど魅力があります。天気についてより深く学ぼうと思ったら、まず雲について調べてみることがおススメです。雲について知りたいと思ったとき、おすすめの本があります。荒木健太郎さんが書いている「雲を愛する技術」「世界でいちばん素敵な雲の教室」です。この本には沢山の写真や図が使われていて、とてもわかりやすいです。本を読むと空を見てみようと思えます。
この本は一例ですが、地学で学んだ分野はどれもたくさんの本が出版されています。初心者向けにわかりやすい本も多いのでぜひ本屋さんで地学のコーナーを探してみてください。
あと、おすすめの本があればコメント欄で教えてください。

COMMENT

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA